Принцип действия и особенности двухконтурных котлов на твердом топливе

Современный жилой дом – это целый сложный комплекс, задача которого обеспечивать бытовые потребности его жильцов и обитателей. От уровня технической оснащенности жилого дома зависят комфорт обитателей, уровень благоустроенности. Одну из ведущих ролей в этом плане играет система отопления, которая не только должна обеспечить обогрев внутренних помещений в холодное время года, но и гарантировать работу систему горячего водоснабжения. Для загородного дома, при отсутствии центрального газоснабжения, вопросы с отоплением и работой ГВС могут решить двухконтурный котел на твердом топливе.

Рассмотрим детальнее, что собой представляет подобная техника.

Целесообразность установки в жилом доме котла на твердом топливе

Данный вид отопительного оборудования очень удобен для тех жилых построек, где отсутствует система централизованного газоснабжения. Вариант с электрическим отоплением признан сегодня не эффективным в силу дороговизны электричества, поэтому часто используется только лишь в качестве вспомогательного средства. Твердотопливные агрегаты наоборот, способны работать на топливе, которое порой находится у нас под рукой. Это могут быть дрова, отходы деревообработки, уголь. Твердое топливо, имеющееся в достаточном количестве, позволит не только обеспечить работающий котел постоянной загрузкой, но и принесет существенную экономию в домашний бюджет.

Представленные сегодня в продаже котлы на твердом топливе одноконтурные и двухконтурные – это аппараты, обладающие высокими технологическими характеристиками. Подобная техника сегодня компаниями-изготовителями доведена до совершенства. Ряд конструктивных новшеств позволили значительно повысить КПД котлов, изменились в лучшую сторону условия обслуживания нагревательных приборов на твердом топливе. Котел двухконтурный твердотопливный вполне справляется с обогревом жилого дома в отопительный сезон, заодно предоставляя в распоряжение жильцов для бытовых нужд горячую воду.

Благодаря техническому прогрессу современные технологии не стоят на месте. Спрос рождает предложение. Еще вчера, не пользующиеся популярностью отопительные котлы, работающие на дровах или на угле, снова становятся популярными. Интенсивность загородного жилищного строительства стала одной из причин того, что твердотопливные отопительные приборы снова в цене. Народ массово устанавливает нагревательные агрегаты для домашней системы отопления, использующиеся в качестве топлива органическое и ископаемое сырье.

Двухконтурный твердотопливный котел длительного горения — оптимальное решение для отопления частного дома. Мощный агрегат, обеспечивающий все жилые помещения достаточным количеством тепловой энергии, является одновременно очень экономичным и удобным в обслуживании отопительным прибором. Тем более что подобные нагревательные устройства требуют минимального участия человека.

Сгорание топлива, заложенного в котел, происходит долго, освобождая жильцов дома от необходимости заниматься постоянным подбрасыванием топливного материала. Именно долгий процесс горения и делает такую технику максимально привлекательной для потребителя. Не каждому хочется быть кочегаром и стоять в зимние холодные ночи возле топки, подкидывая в котле дрова или уголь. Сам принцип действия, заложенный в основе работы аппаратов, и дал им название — котлы длительного горения, твердотопливные.

Принцип действия отопительной техники данного вида

В различных материалах уже много было сказано о том, на чем базируется принцип действия отопительной твердотопливной техники длительного горения. Достигаемый эффект обязан принципиально иному способу горения топлива в камере сгорания. За счет многоступенчатого процесса горения, обеспечивается полное выгорание топливной массы, загруженной в котел. При этом выделяется в большом количестве древесный газ, который и выполняет основную работу по нагреву теплоносителя.

Для справки: агрегаты работают на основе пиролиза, процесса генерации летучих горючих соединений, получаемых из древесины в результате экзотермических реакций. В процесс тления топлива, образуется древесный (пиролизный) газ, который при взаимодействии с горячим воздухом воспламеняется. Такую технику еще называют газогенераторами.

*
Принцип действия котельного оборудования относительно понятен, разберемся, как работает двухконтурный автономный котел твердотопливный в домашних условиях. Рассмотрим его основные функции. Наличие в системе двух контуров обеспечивает отопление в доме и ГВС. В первом контуре циркулирует котловая вода, которая расходится по всей трубопроводу, снабжая теплом радиаторы отопления. Второй контур предназначении для отвода отработанного теплоносителя обратно в котел, для последующего нагрева. Установленные на обоих контурах датчики – определители, чутко реагируют на малейшее изменение заданной температуры теплоносителя, давая сигналы на пульт управления. Соответственно автоматика приводит в действие механическое устройство, регулирующее поток воздуха в камере сгорания нагревательного прибора.

Особенности конструкции двухконтурной модели

Имея двойную нагрузку, отопление и горячее водоснабжение, твердотопливные агрегаты данного типа оснащаются дополнительными устройствами. Существует два вида подобных приспособлений:

• накопительный бойлер (теплоаккумулятор);
• дополнительный змеевик.

Разница в обоих устройствах заключается в принципе нагрева воды. В первом случае речь идет о накопительной емкости, которая аккумулирует горячую воду и уже оттуда горячая вода расходится к точкам подключения. Во втором случае чугунный змеевик горячего водоснабжения установлен внутри котла. Подогрев воды происходит в режиме постоянной циркуляции горячей воды. Оба варианта одинаково успешны и эффективны, обеспечивающие стабильное снабжение жильцов дома горячей водой. Вместе с бойлером отопительный прибор не займет много места, однако наличие двух контуров требует соблюдать определенные правила во время эксплуатации данных аппаратов.

Схема подключения двухконтурного котла на твердом топливе примерно выглядит так. По своей конструкции все нагревательные приборы данного типа практически одинаковы, за исключением некоторых отличий.

Единственно условие: при подключении к системе теплоаккумулятора необходимо иметь строгий контроль над использованием горячей воды. Установка более двух точек подключения горячей воды в доме может негативно отразиться на работоспособности системы ГВС. Проточный способ подогрева горячей воды более динамичен в плане эксплуатации, однако при это мощность котла должна быть значительно выше.

Двухконтурные котлы длительного горения имеют стандартную конструкцию, которая у многих моделей практически одинакова, за исключением некоторых отличий.

На рисунке представлена типовая конструкция твердотопливного агрегата, работающего на систему отопления и горячее водоснабжение.

Твердотопливные котлы с двумя контурами состоят:

• основной, теплоизолированный корпус;
• камера сгорания (топочная);
• подзольная камера (зольник);
• основной теплообменник системы отопления;
• дополнительный теплообменник (змеевик) для ГВС;
• автоматика и приборы контроля;
• заслонка и дымоход.

В ряде случаев дополнительно устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя в основном, отопительном контуре. Для лучшей работы отопительного прибора длительного горения используются вентиляторы, нагнетающие в камеру сгорания воздух и способствующие лучшему оттоку продуктов горения через дымовую трубу.

Некоторые нюансы в работе двухконтурных котлов на твердом топливе

Очевидный плюс, которым обладают твердотопливные котлы этого типа — длительная работа при единичной загрузке топливом.

К примеру: 30-50 кг. дров, заложенных в топку могут гореть до 12 часов. Агрегат за это время способен давать максимально возможное тепло для обогрева жилых помещений в доме и обеспечивать нормальные бытовые потребности в горячей воде. Снижение расхода горячей воды позволит увеличить длительность горения топлива до 24 часов. Котел будет работать в номинальном режиме, поддерживая в доме определенную температуру.

Следует помнить! Потухший на долгий период во время зимы твердотопливный агрегат может стать причиной замораживания всей системы отопления. Что бы избежать подобных неприятностей, можно для основного отопительного контура использовать антифриз.

Немаловажен тот факт, что двухконтурные котлы длительного горения не позволяют с высокой точностью осуществлять регулировку температуры теплоносителя в системе отопления. Причина сложности заключается в инерционности работающего нагревательного оборудования. Встроенный бойлер позволит решить эту проблему, создав оптимальные условия для управления отопительным агрегатом.

В заключение следует сказать пару слов о том, где и как в доме лучше ставить данное отопительное оборудование. Котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, выпускаются только в напольном исполнении. Ввиду громоздкости самой конструкции и необходимости установки накопительной емкости, лучшим вариантом станет оборудование специального котельного помещения.

В чем плюсы и минусы твердотопливных двухконтурных котлов

Современный твердотопливный двухконтурный котел имеет конструкцию, обеспечивающую быстрый нагрев теплоносителя для системы отопления и воды для ГВС. В летнее время года, котлы с двумя контурами способны работать исключительно на подогрев горячей воды.

Для удобства, внутрь корпуса встраивают электротэн, выполняющий функцию резервного источника тепла.

Конструкция и принцип работы двухконтурного тт котла

Все бытовые двухконтурные твердотопливные котлы отопления, имеют схожее устройство. Производители меняют принцип работы, видоизменяют топочную камеру, увеличивая объем и конфигурацию, но нагрев теплоносителя происходит по одной и той же схеме:

Нагревательный контур представляет собой две пустые емкости, вставленные одна в другую.

По внутренней полости циркулирует теплоноситель системы отопления, по внешней емкости, вода для ГВС.

Контур окружает дымовой канал, по которому отводятся продукты сгорания. Температуры нагрева достаточно, что обеспечить равномерное прогревание теплоносителя и воды.

Современный двухконтурный котел на твердом топливе, в своей конструкции использует ломаный дымоходный канал, окруженный теплоносителем по всей длине. Разогретый дым выводится не сразу в дымоход, как происходит в классических котлах, а сначала циркулирует внутри котла, отдавая тепло.

В стандартной комплектации, устройство 2-х контурного котла включает в себя следующие узлы:

Камеру предварительного подогрева воздуха.

Заслонку, регулирующую режим работы.

Топочную камеру и камеру дожига (в некоторых моделях).

Чугунный или стальной теплообменник.

Топливный транспортер (модели с автоматической загрузкой).

Двухконтурный и одноконтурный – в чем разница

Если объяснить просто, без сложных технических терминов, разница между одноконтурным и двухконтурным котлом заключается в том, что первые работают исключительно на обогрев помещения, вторые, дополнительно нагревают воду для ГВС. Одноконтурный агрегат, при необходимости, можно также переоборудовать под горячее водоснабжение, подключив бойлер косвенного нагрева, но для этого потребуются дополнительные затраты.

Твердотопливные котлы с 2-я контурами, имеют встроенную емкость с двумя полостями, по которым циркулирует теплоноситель и вода для бытовых нужд. Во время работы, жидкость нагревается и поступает в систему отопления или горячего водоснабжения.

Старые модели двухконтурных твердотопливных отопительных котлов, не могли работать отдельно для ГВС и системы отопления. В современных конструкциях, предусмотрен режим «лето», позволяющий обеспечить горячей водой, без обогрева здания.

Как нагреть воду ГВС летом

Двухконтурные твёрдотопливные котлы отопления и ГВС, последних моделей, способны работать исключительно на нагрев воды в летнее время года. Обеспечение горячего водоснабжения, осуществляется следующими способами:

Твердотопливный 2-х контурный котел растапливается. С помощью автоматики выставляется летний режим. Система отопления перекрывается, нагретая вода, во избежание перегрева, циркулирует по малому кругу.

Существует возможность получить горячую воду, даже если нет возможности полноценно протопить котел. 2-х контурные котлы на твердом топливе и электричестве, способны подогревать воду исключительно посредством трубчатого нагревательного ТЭНа. Нагрев осуществляется также, как в обычном электрическом бойлере.

Некоторые потребители, помимо приобретения двухконтурного котла, дополнительно, для получения горячей воды летом, покупают и устанавливают бойлер косвенного нагрева.

Преимуществом данного решения является то, что в накопительной емкости, жидкость сохраняет свою температуру в течение нескольких суток. Следовательно, отпадает необходимость протапливать одно- или двухконтурные отопительные котлы на твердом топливе, каждый раз, когда нужна горячая вода. Одной растопки достаточно, чтобы обеспечить потребность в ГВС на несколько дней.

Как выбрать твердотопливный котел с двумя контурами

Несмотря на широкий ассортимент выпускаемой продукции, выбрать твердотопливный котел с контуром ГВС самостоятельно, не так сложно, как может показаться с первого взгляда. Достаточно учесть несколько важных особенностей, связанных с конфигурацией и принципом работы:

Тип теплообменника – потребителю предлагают стальной и чугунный котел. Первый вариант стоит дешевле, приблизительно в 2-3 раза, имеет меньший вес и устойчив к перепадам температуры на подаче и обратке теплоносителя.
Недостатком считается, относительно небольшой срок службы, около 10-15 лет. Минимальный срок чугунного котла, составляет 35 лет. Модели из чугуна отличают лучшие теплотехнические характеристики, по сравнению со стальными аналогами.

Наличие встроенного ТЭНа – нагревательный элемент выполняет функцию резервного источника тепла. После прогорания топлива, теплоноситель постепенно остывает. На обратку устанавливается термодатчик, фиксирующий изменения и подключенный к ТЭНу.
После остывания теплоносителя ниже установленных параметров, автоматически включается электротэн, поддерживая необходимую температуру жидкости. После того, как заново растопят котел, нагревательный элемент самостоятельно отключится.

Помимо указанных технических параметров, при выборе котла делают расчет мощности, подбирают модель по производителю и стоимости.

Делаем расчет необходимой мощности

Расчет классических одноконтурных котлов выполняется по формуле 1 кВт = 10 м². Вычисления помогают найти приблизительное значение мощности и подходят для помещений с высотой потолков не более 2,7 м. Котел на твердом топливе с отдельным контуром для горячего водоснабжения, рассчитывается с учетом затрат на нагрев воды.

Для здания с отапливаемой площадью на 100 м², расчет выполняется следующим образом:

Исключительно для отопления потребуется котел с мощностью 10 кВт.

Для нагрева ГВС, нужна дополнительная мощность, равная 30-40% от производительности котла для обогрева.

Зданию на 100 м², потребуется двухконтурный котел с производительностью 13-14 кВт. Округление в параметрах выполняют в большую сторону. Если у выбранного производителя нет 14 кВт котлов, приобретают стандартное оборудование на 15 кВт.

Встраиваемый ТЭН не используется в качестве основного источника тепла и предназначен только для периодической работы.

Марки 2-х контурных котлов на твердом топливе

Двухконтурные котлы изготавливают несколько производителей. Особой популярностью отечественного покупателя, пользуются несколько моделей российской, украинской и европейской техники. Среди них:

Конорд КС-ТВ – модель, предлагаемая производителем в диапазоне мощности от 16 до 50 кВт. В конструкции предусмотрена теплоизоляция корпуса с толщиной 40 мм. Даже при интенсивном использовании, поверхность котла остается холодной. КПД при сжигании твердого топлива составляет 90%. Допускается переоборудование под газ.

Каракан ТПЭВ – универсальная модель, предназначенная для использования любого вида твердого топлива. В конструкции предусмотрена открытая топочная камера, встроенный ТЭН. Мощность 10 и 15 кВт. Котел полностью энергонезависимый с ручной закладкой топлива.

Мимакс КСТГВ – котел, работающий на твердом топливе и газе. Оснащен автоматикой. Модель стандартно изготавливается со стальной топочной камерой. Производительность от 16 до 40 кВт. КПД 89%.

Гефест КСТГВ – котлы, по желанию заказчика, укомплектовываются контуром ГВС или встроенным бойлером. Предусмотрена возможность переоборудования на природный или сжиженный газ. Предлагаются типоразмеры мощности 12,5; 20; 25 и 40 кВт.

CTC Trio – полностью автоматизированные универсальные котлы, предназначенные для работы на газе, электричестве и твердом топливе. Изготавливаются компанией Enertech Group, расположенной в Швеции. Продукция концерна входит в сотню самого популярного отопительного оборудования, выпускаемого в ЕС. Интенсивность подачи горячей воды 730 л/час, КПД устройства 96%. В конструкции предусмотрен блок нагревательных элементов, 3 шт., по 4 кВт каждый.

Теплоприбор КС-Т – белорусская модель твердотопливного котла с двумя водяными контурами, называемая в простонародье «Березой». Топочная камера сконструирована для любого типа твердого топлива, брикетов и отходов древесины. Регулировка осуществляется вручную.

КАЗ Корди АОТВ – производитель выпускает линейку бытовых твердотопливных агрегатов с типоразмерами по производительности от 10 до 100 кВт. Модели оснащены автоматическим регулятором тяги, насосным оборудованием и нагнетательными вентиляторами.

Буран – универсальный котел, использующий принцип верхнего горения и укомплектованный вертикальной топочной камерой. По своей конструкции напоминает латвийскую Стропува. Мощность от 12 до 40 кВт. Котел работает в течение 30 часов на одной закладке топлива.

Atem Житомир – имеет классическую конструкцию. Энергонезависим. Главным достоинством является возможность установки в систему отопления с давлением до 6 Бар. Наличие или подключение ТЭНа не предусмотрено.

Стоимость тт котлов с 2-я контурами

Строгого предела стоимости для двухконтурных котлов на твердом топливе для отопления и горячего водоснабжения не существует. На цену влияет курс рубля, марка производителя, тип используемого горения и автоматизация работы. Стоимость увеличивает наличие встроенного накопительного бойлера, чугунный теплообменник и т.п.

Котел Конорд КС-ТВ на 30 кВт, обойдется в 30 тыс. руб., приблизительно в такую же стоимость обойдется модель Каракан. CTC Trio, снабженная новейшими разработками и работающая практически на любом виде твердого топлива и газе, будет стоить приблизительно 450-500 тыс. руб. Высокая цена объясняется экономичностью, рекордным КПД 96%, несколькими топочными камерами и практически полной автоматизацией процесса горения.

Достоинства и недостатки двухконтурного тт котла

Главным общим недостатком двухконтурных котлов, работающих на твердом топливе, является зависимость работы оборудования от человека. В последнее время появилось множество полностью автономных станций с механизированной подачей топлива. Но бюджетные модели все так же продолжают зависеть от человека.

До недавнего времени, еще одним минусом, с которым часто сталкивались владельцы котлов, являлся частый перегрев теплоносителя. Современные модели подключаются к группе безопасности, предотвращающей возникновение аварийной ситуации и при закипании воды, сбрасывающей давление из системы. Дополнительно устанавливают трехходовые клапаны, подмешивающие холодную воду к теплоносителю и постоянно выравнивающие температуру его нагрева.

В качестве преимуществ, выделяют простоту монтажа, надежность и отсутствие необходимости в регистрации. Для правильного подключения двухконтурного тт котла, достаточно соблюдать рекомендации производителя и требования ППБ и СП. К каждой модели прилагается схема подключения, учитывающая различные нюансы и особенности конфигурации.

Современные котлы работают до нескольких суток от одной закладки топлива. Механизированные станции с автоматической подачей топлива, в состоянии, без остановки функционировать в течение всего отопительного сезона, обеспечивая теплом и горячей водой.

Универсальные модели, помимо твердого топлива, используют природный и сжиженный газ, а также электричество. Все эти моменты объясняют, почему котлы с двумя контурами, востребованы у отечественного потребителя.